Qualität sichern – Kosten senken.
Ein wesentliches Ziel der Produktentwicklung ist es, die Funktionalität eines Produkts in unterschiedlichen Anwendungsbereichen sicherzustellen und es gleichzeitig unempfindlich gegenüber Schwankungseinflüssen zu machen. Dieses Ziel kann durch verschiedene Entwicklungsansätze erreicht werden – der effektivste davon ist das Robust Design.
Ursprung und Philosophie
Das Konzept des Robust Design basiert auf der Entwicklungsphilosophie des japanischen Ingenieurs Gen’ichi Taguchi. Sein Ansatz unterscheidet sich grundlegend von klassischen Methoden der Produktentwicklung: Statt ausschließlich Toleranzen zu optimieren, konzentriert sich Robust Design auf die systematische Gestaltung der Parameter, um die Varianz von Qualitätsmerkmalen zu minimieren.
Parameter Design und Tolerance Design
Robust Design berücksichtigt, dass die Streuung von Qualitätsmerkmalen nicht allein durch Toleranzen kontrolliert werden kann. Effizienter ist es, zunächst die Nominalwerte der Designparameter gezielt festzulegen (Parameter Design). Erst wenn dadurch die geforderten Spezifikationsgrenzen überschritten werden, werden die Toleranzen enger gefasst (Tolerance Design). Damit besitzt das Robust Design eine enge Schnittstelle zur statistischen Tolerierung.
Prinzip und Zielsetzung
Die Grundidee besteht darin, die Qualität des Systemoutputs ohne eine unnötige Einengung von Toleranzen sicherzustellen – da enge Toleranzen meist hohe Kosten verursachen.
Im Vordergrund steht die Nutzung von Nichtlinearitäten und Wechselwirkungen innerhalb der physikalischen Systemzusammenhänge. So lassen sich oft Qualitätsverbesserungen bei gleichzeitiger Kostenreduktion erzielen – etwa durch den Wegfall teurer Komponenten wie zusätzlicher Kühleinrichtungen.
Methodische Grundlage
Kern des Robust Design ist die Nutzung oder Ermittlung einer Systemverhaltensgleichung, häufig basierend auf der Methode der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments – DoE). Darauf aufbauend werden die optimalen Nominalwerte der Designparameter festgelegt – unter Berücksichtigung von Kosten- und Qualitätskriterien.
Unsere Leistungen
Wir wenden die Prinzipien des Robust Design gezielt auf Ihr Produkt an und zeigen durch detaillierte Analysen auf:
- Wie sich Toleranzen aufweiten lassen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen
- Wie sich Herstellkosten qualitätsneutral reduzieren lassen
Im Zusammenspiel mit anderen Methoden
Robust Design steht in enger Verbindung zu Design of Experiments (DoE), da die statistische Versuchsplanung die Grundlage zur Ermittlung der optimalen Parameter bildet. Gemeinsam mit Lebensdauermodellen und Accelerated Life Testing entsteht ein umfassender Ansatz, um Produkte von Beginn an robust und wirtschaftlich zu entwickeln.
